(57)【要約】燃焼室内において良好にアンモニアを燃焼させる。  燃焼室５内にアンモニアに加え、改質器２０において改質された改質ガスを供給する。改質器２０の改質能力が予め定められた改質能力以下のときにはアンモニア比率を機関の運転状態に応じて予め設定されている暖機完了後におけるアンモニア比率よりも増大させ、２次空気供給装置３７から排気浄化触媒１９上流の機関排気通路内に２次空気を供給する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料としてアンモニアを用いたアンモニア燃焼内燃機関において、アンモニアを改質して水素を含む改質ガスを生成する改質器を具備していてアンモニアに加え改質ガスが燃焼室内に供給され、機関排気通路内に排気浄化触媒を配置すると共に該排気浄化触媒上流の機関排気通路内に２次空気供給装置を配置し、暖機完了後における全供給燃料量に対する供給アンモニア量の割合を示すアンモニア比率が機関の運転状態に応じて予め設定されており、上記改質器の改質能力が予め定められた改質能力以下のときにはアンモニア比率を機関の運転状態に応じて予め設定されている暖機完了後における上記アンモニア比率よりも増大させると共に上記２次空気供給装置から排気浄化触媒上流の機関排気通路内に２次空気を供給するようにしたアンモニア燃焼内燃機関。
【請求項２】
暖機完了後におけるアンモニア比率が機関負荷および機関回転数の関数として予め設定されている請求項１に記載のアンモニア燃焼内燃機関。
【請求項３】
上記改質器の改質能力が予め定められた改質能力以下のときには機関負荷が増大せしめられ、アンモニア供給量が増大せしめられる請求項１に記載のアンモニア燃焼内燃機関。
【請求項４】
上記改質器の改質能力が予め定められた改質能力以下のときには空燃比がリッチにされる請求項１に記載のアンモニア燃焼内燃機関。
【請求項５】
上記改質器の改質能力が予め定められた改質能力以上となったときには排気浄化触媒が活性化するまで空燃比をリーンにすると共に排気浄化触媒上流の機関排気通路内に補助燃料が供給される請求項１に記載のアンモニア燃焼内燃機関。
【請求項６】
上記改質器の改質能力が予め定められた改質能力以上となったときには排気浄化触媒が活性化するまで排気浄化触媒上流の機関排気通路内に２次空気および補助燃料が供給される請求項１に記載のアンモニア燃焼内燃機関。
【請求項７】
燃焼室から排出される排気ガス中のアンモニア濃度を検出し、該アンモニア濃度が予め定められた許容濃度を越えたときには機関排気通路内に２次空気が供給される請求項１に記載のアンモニア燃焼内燃機関。
【請求項８】
排気浄化触媒の温度が予め定められた限界温度を越えたときには空燃比がリッチにされると共に機関排気通路内に２次空気が供給される請求項１に記載のアンモニア燃焼内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はアンモニア燃焼内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より内燃機関では燃料として主に化石燃料が用いられている。しかしながらこの場合、燃料を燃焼させると地球の温暖化を進行させるＣＯ２が発生する。これに対しアンモニアを燃焼させるとＣＯ２が全く発生せず、従ってＣＯ２が発生しないように燃料としてアンモニアを用いた内燃機関が公知である（特許文献１を参照）。【０００３】
しかしながらアンモニアは化石燃料に比べて燃焼しずらく、従って燃料としてアンモニアを用いた場合にはアンモニアを燃焼しやすくするための何らかの工夫が必要となる。そこで上述の内燃機関では排気熱を利用してアンモニアを改質することにより水素と窒素からなる改質ガスを生成すると共に、生成された改質ガス中の水素を水素吸蔵合金に貯留させ、燃焼室内にアンモニアに加えて水素吸蔵合金に貯留されている水素を供給することにより燃料としてアンモニアを用いた場合でも容易に燃焼しうるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−３３２１５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら水素吸蔵合金を用いると重量が重たくなるばかりでなく、水素吸蔵合金に水素を吸蔵させる制御と吸蔵された水素を水素吸蔵合金から放出させる制御を行う必要があるために水素を処理するためのシステムが複雑になり、従って水素吸蔵合金をできる限り使用したくないというのが実情である。ところが水素吸蔵合金を使用しないと機関始動時のように改質器の温度が低く、従って改質器の改質能力が低いときには必要とされる十分な水素を得ることができず、斯くして何らかの対策が必要となる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そこで本発明では、燃料としてアンモニアを用いたアンモニア燃焼内燃機関において、アンモニアを改質して水素を含む改質ガスを生成する改質器を具備していてアンモニアに加え改質ガスが燃焼室内に供給され、機関排気通路内に排気浄化触媒を配置すると共に排気浄化触媒上流の機関排気通路内に２次空気供給装置を配置し、暖機完了後における全供給燃料量に対する供給アンモニア量の割合を示すアンモニア比率が機関の運転状態に応じて予め設定されており、改質器の改質能力が予め定められた改質能力以下のときにはアンモニア比率を機関の運転状態に応じて予め設定されている暖機完了後におけるアンモニア比率よりも増大させると共に２次空気供給装置から排気浄化触媒上流の機関排気通路内に２次空気を供給するようにしている。
【発明の効果】
【０００７】
改質器の改質能力が予め定められた改質能力以下のときにアンモニア比率を機関の運転状態に応じて予め設定されている暖機完了後におけるアンモニア比率よりも増大させることにより、改質器において十分な水素が生成されない場合であっても良好な燃焼が得られ、このとき燃焼室から排出される未燃アンモニアが増大するがこの未燃アンモニアは２次空気供給装置から供給された２次空気によって酸化せしめられる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は内燃機関の全体図である。
図２はアンモニア比率ＲＡを示す図である。
図３はアンモニア比率ＲＡ等の変化を示すタイムチャートである。
図４は運転制御を行うためのフローチャートである。
図５はアンモニア比率ＲＡ等の変化を示すタイムチャートである。
図６は運転制御を行うためのフローチャートである。
図７は運転制御を行うためのフローチャートである。
図８は運転制御を行うためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１を参照すると、１は内燃機関本体、２はシリンダブロック、３はシリンダヘッド、４はピストン、５は燃焼室、６は燃焼室５の頂面中央部に配置されてプラズマジェットを放出するプラズマジェット点火栓、７は吸気弁、８は吸気ポート、９は排気弁、１０は排気ポートを夫々示す。吸気ポート８は吸気枝管１１を介してサージタンク１２に連結され、各吸気枝管１１には夫々対応する吸気ポート８内に向けてガス状アンモニアを噴射するためのアンモニア噴射弁１３が配置される。
【００１０】
サージタンク１２は吸気ダクト１４を介してエアクリーナ１５に連結され、吸気ダクト１４内にはアクチュエータによって駆動されるスロットル弁１６と例えば熱線を用いた吸入空気量検出器１７とが配置される。一方、排気ポート１０は排気マニホルド１８を介して酸化機能を有する排気浄化触媒１９に連結される。図１に示される実施例ではこの排気浄化触媒１９下流の排気通路内に改質器２０および気化器２１が配置されている。
【００１１】
気化器２１はアンモニア流入管２２を介して燃料タンク２３に連結されており、このアンモニア流入管２２内には機関運転時には開弁しており、機関が停止すると閉弁せしめられる遮断弁２４および調圧弁２５が配置されている。燃料タンク２３内は０．８ＭＰａから１．０ＭＰａ程度の高圧の液状アンモニアで満たされており、燃料タンク２３内の液状アンモニアはアンモニア流入管２２を介して気化器２１内に供給される。図１に示される実施例では気化器２１は排気ガスにより加熱されるように形成されており、従って気化器２１内に供給された液状アンモニアは気化器２１内において気化せしめられる。
【００１２】
気化器２１内で気化せしめられたガス状のアンモニアはアンモニア流出管２６を介してアンモニアガスタンク２７に供給される。アンモニアガスタンク２７内のガス状アンモニアはガス状アンモニア供給管２８を介してアンモニア噴射弁１３に供給され、アンモニア噴射弁１３からはガス状アンモニアが対応する吸気ポート８内に向けて噴射される。
【００１３】
一方、気化器２１はアンモニア流出管２９を介して改質器２０に連結されており、このアンモニア流出管２９内には改質器２０が改質作用を行っているときに開弁する改質器制御弁３０と、気化器２１から改質器２０に向けてのみ流通可能な逆止弁３１とが直列に配置されている。改質器制御弁３０が開弁しておりかつ改質器２０内の圧力が気化器２１内の圧力よりも低くなると気化器２１内のガス状アンモニアがアンモニア流出管２９を介して改質器２０内に供給される。
【００１４】
図１に示される実施例では改質器２０は排気ガスにより加熱されるように形成されており、更にこの改質器２０は電気ヒータ３２を備えている。またこの改質器２０内にはアンモニアの改質作用を促進するための触媒が配置されている。この改質器２０には改質器２０内の温度を検出するための温度センサ３３が配置されている。
【００１５】
改質器２０内の温度がアンモニアの改質作用が行われる温度以上、例えば数百度になると気化器２１から改質器２０内に供給されたアンモニアは水素と窒素に分解される（２ＮＨ３→Ｎ２＋３Ｈ２）、即ち改質される。その結果、改質器２０内には水素を含む改質ガスが生成される。アンモニアが水素と窒素に分解されるとモル数が２倍となり、更に加熱作用による改質ガスの熱膨張も加わって改質器２０内の圧力は上昇する。この圧力上昇した改質ガスは改質ガス供給管３４を介して改質ガス貯蔵タンク３５内に送り込まれる。
【００１６】
図１に示されるように各吸気枝管１１には夫々対応する吸気ポート８内に向けて改質ガスを噴射するための改質ガス噴射弁３６が配置されており、改質ガス貯蔵タンク３５内に貯蔵されている改質ガスは改質ガス噴射弁３６に供給される。各改質ガス噴射弁３６からは改質ガスが夫々対応する吸気ポート８内に向けて噴射される。
【００１７】
図１に示されるように排気浄化触媒１９上流の機関排気通路内、即ち排気マニホルド１８内には２次空気供給装置３７が配置されている。この２次空気供給装置３７は排気マニホルド１８内に２次空気を供給するための２次空気供給弁３８とこの２次空気供給弁３８に２次空気を供給するためのエアポンプ３９からなる。更に排気マニホルド１８内には補助燃料供給弁４０が配置され、図１に示される実施例では改質ガス貯蔵タンク３５内の改質ガスが補助燃料供給弁４０に供給される。また、排気マニホルド１８内には燃焼室５から排出された排気ガス中のアンモニア濃度を検出するためのアンモニア濃度センサ４１が配置されており、排気浄化触媒１９には排気浄化触媒１９の温度を検出するための温度センサ４２が取付けられている。
【００１８】
電子制御ユニット５０はデジタルコンピュータからなり、双方向性バス５１によって互いに接続されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）５２、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）５３、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）５４、入力ポート５５および出力ポート５６を具備する。吸入空気量検出器１７の出力信号、アンモニア濃度センサ４１の出力信号、および各温度センサ３３，４２の出力信号は夫々対応するＡＤ変換器５７を介して入力ポート５５に入力される。また、アクセルペダル６０にはアクセルペダル６０の踏込み量Ｌに比例した出力電圧を発生する負荷センサ６１が接続され、負荷センサ６１の出力電圧は対応するＡＤ変換器５７を介して入力ポート５５に入力される。更に入力ポート５５にはクランクシャフトが例えば３０°回転する毎に出力パルスを発生するクランク角センサ６２が接続される。一方、出力ポート５６はプラズマジェット点火栓６の点火回路６３に接続されており、更に出力ポート５６は対応する駆動回路５８を介してアンモニア噴射弁１３、スロットル弁１６の駆動用アクチュエータ、遮断弁２４、調圧弁２５、改質器制御弁３１、電気ヒータ３２、改質ガス噴射弁３６、２次空気供給弁３８、エアポンプ３９および補助燃料供給弁４０に連結されている。
【００１９】
図２に、暖機完了後における全供給燃料量に対する供給アンモニア量の割合を示すアンモニア比率ＲＡ（％）を示す。図２における各実線ＲＡ１，ＲＡ２，…ＲＡｉは等アンモニア比率線を表しており、ＲＡ１からＲＡｉに向かうに従ってアンモニア比率が大きくなる。なお、図２において縦軸Ｌは機関負荷を示しており、横軸Ｎは機関回転数を示している。
【００２０】
アンモニアは改質ガスに比べて燃焼しずらく、従って燃焼室５内においてアンモニアと改質ガスとの混合ガスを良好に着火して燃焼させるには点火時における混合ガス温が低いほどアンモニア比率を小さくする必要がある。従って本発明による実施例では図２に示されるように機関負荷Ｌが低下するほどアンモニア比率ＲＡが低下せしめられ、機関回転数Ｎが高くなるほどアンモニア比率ＲＡが低下せしめられる。
【００２１】
即ち、機関負荷Ｌが低下するほどスロットル弁１６の開度が小さくされるので燃焼室５内の圧縮端圧力は機関負荷Ｌが低下するほど低くなる。従って点火の行われる圧縮行程末期における燃焼室５内の混合ガスの温度は機関負荷Ｌが低下するほど低くなり、斯くして図２に示されるようにアンモニア比率ＲＡは機関負荷Ｌが低下すると低下せしめられる。
【００２２】
一方、点火時期は機関回転数Ｎが高くなるほど早められ、従って点火が行われるときの燃焼室５内の圧力は機関回転数Ｎが高くなるほど低くなる。従って点火が行われるときの燃焼室５内の混合ガスの温度は機関回転数Ｎが高くなるほど低くなり、斯くして図２に示されるようにアンモニア比率ＲＡは機関回転数Ｎが高くなると低下せしめられる。本発明による実施例ではこの図２に示されるアンモニア比率ＲＡは予めＲＯＭ５２内に記憶されており、暖機完了後においてはアンモニア比率としてこの記憶されているアンモニア比率ＲＡが用いられる。
【００２３】
次に図３に示されるタイムチャートを参照しつつ本発明による運転制御の第１実施例について説明する。なお、図３には機関始動直後からの排気浄化触媒１９の触媒温度ＴＣ、改質器２０の温度ＴＢ、燃焼室５内に供給される燃料のアンモニア比率ＲＡ、燃焼室５内における空燃比Ａ／Ｆ、２次空気供給弁３８から供給される２次空気量Ｑおよび補助燃料供給弁４０から供給される補助燃料、即ち改質ガスの供給量Ｍの変化を示している。なお、図３においてＴＣＸは排気浄化触媒１９の活性化温度を示している。また、本発明では改質器２０が予め定められた改質能力、例えば改質器２０が予め定められた量の水素を生成しうる改質能力を有するようになったか否かが判断されており、本発明による実施例では改質器２０の温度ＴＢが図３に示される予め定められた設定温度ＴＢＸを越えたときに改質器２０が予め定められた改質能力を有するようになったと判断される。
【００２４】
さて、機関始動直後は図３に示されるように触媒温度ＴＣは低く、改質器２０の温度ＴＢも低い。即ち、機関始動直後は改質器２０の改質能力が予め定められた改質能力以下であり、従って改質器２０において十分な量の水素は生成できない。このとき改質ガス噴射弁３６からは改質ガス貯蔵タンク３５内に貯蔵されている改質ガスが噴射されるが改質ガス貯蔵タンク３５内に貯蔵しうる改質ガス量にも限度がある。即ち、機関始動直後には改質ガスが不足することになる。
【００２５】
一方、図２からわかるように良好な燃焼の得られるアンモニア比率ＲＡは機関の運転状態、即ち機関負荷Ｌと機関回転数Ｎから定まる。しかしながら改質ガスが不足しているときにアンモニア比率を機関の運転状態から定まるアンモニア比率ＲＡにしても必要な改質ガス量が確保しえないために良好な燃焼を行うことは不可能となる。
【００２６】
そこで本発明では改質器２０の改質能力が予め定められた改質能力以下のときにはアンモニア比率を図３において破線で示す、機関の運転状態に応じて予め設定されている暖機完了後におけるアンモニア比率ＲＡよりも増大させる、即ち図２のマップに示されるアンモニア比率ＲＡよりも増大させるようにしている。アンモニア比率ＲＡが増大されると必要な改質ガス量は減少し、斯くして必要な改質ガス量を充分に確保できることになる。
【００２７】
一方、図２からわかるようにアンモニア比率ＲＡが増大したときに良好な燃焼を得るためには機関負荷Ｌを高くする必要がある。そこで本発明による実施例ではアンモニア比率ＲＡを増大したときには機関負荷Ｌを増大するようにしている。この機関負荷Ｌの増大はスロットル弁１６の開度を増大することによって行われる。また、本発明による実施例ではこのようにアンモニア比率ＲＡを増大したときに図３において実線で示されるように空燃比Ａ／Ｆは理論空燃比とされている。
【００２８】
一方、改質器２０の改質能力が予め定められた改質能力以下のときには図３において破線で示されるように空燃比をリッチにすることもできる。このときにはアンモニア供給量が増大せしめられる。またこのときには機関負荷Ｌも増大せしめられる。
【００２９】
一方、このようにアンモニア比率ＲＡが増大せしめられると燃焼室５から排出される未燃アンモニア量が増大する。そこで本発明ではこの未燃アンモニアを酸化させるためにアンモニア比率ＲＡが増大せしめられたときに２次空気供給装置３７から排気浄化触媒１９上流の機関排気通路内に２次空気を供給するようにしている。このとき排気浄化触媒１９は活性化していないが未燃アンモニアは排気浄化触媒１９が活性化していなくても２次空気が供給されると比較的良好に酸化される。
【００３０】
一方、この第１実施例では、改質器２０の改質能力が予め定められた改質能力以上となったときには排気浄化触媒１９が活性化するまで、即ち排気浄化触媒１９の温度ＴＣが活性化温度ＴＣＸを越えるまで空燃比Ａ／Ｆがリーンにされると共に排気浄化触媒１９上流の機関排気通路内に補助燃料供給弁４０から補助燃料が供給される。即ち、このとき排気ガスは過剰酸素を含んでいるので供給された補助燃料は排気浄化触媒１９上において酸化せしめられ、このときの酸化反応熱によって排気浄化触媒１９の温度が上昇せしめられる。
【００３１】
図４は図３に示される第１実施例を実行するための運転制御ルーチンを示している。
図４を参照すると、まず初めにステップ７０において改質器２０の温度ＴＢが予め定められた設定温度ＴＢＸよりも低いか否かが判別される。ＴＢ＜ＴＢＸのときにはステップ７１に進んで改質器２０の電気ヒータ３２が通電され、それによって改質器２０の加熱作用が開始される。次いでステップ７２ではアンモニア比率ＲＡが算出される。このアンモニア比率ＲＡは図２に示される暖機完了後におけるアンモニア比率よりも大きな値とされる。
【００３２】
次いでステップ７３では算出されたアンモニア比率ＲＡでもって良好な燃焼の得られる要求負荷が算出される。次いでステップ７４では機関負荷がこの要求負荷を満たすようにスロットル弁１６の開度が制御される。このときスロットル弁１６の開度は大きくなり、機関負荷も大きくなる。次いでステップ７５では目標空燃比が算出される。この目標空燃比は理論空燃比か或いはリッチ空燃比である。次いでステップ７６では吸入空気量検出器１７の出力信号から吸入空気量が算出される。
【００３３】
次いでステップ７７では算出されたアンモニア比率ＲＡ、目標空燃比、吸入空気量に基づいてアンモニア噴射弁１３から噴射すべきアンモニア量および改質ガス噴射弁３６から噴射すべき改質ガス量が算出され、これら算出値に基づいてアンモニアおよび改質ガスが夫々アンモニア噴射弁１３および改質ガス噴射弁３６から噴射される。次いでステップ７８では２次空気供給弁３８から２次空気が供給される。
【００３４】
一方、ステップ７０においてＴＢ≧ＴＢＸであると判別されたとき、即ち改質器２０が水素の生成を開始したときにはステップ７９に進む。このとき電気ヒータ３２への通電が停止される。ステップ７９では触媒温度ＴＣが活性化温度ＴＣＸよりも低いか否かが判別される。ＴＣ＜ＴＣＸのときにはステップ８０に進んで図２に示すマップからアンモニア比率ＲＡが算出される。次いでステップ８１では目標空燃比が算出される。このとき目標空燃比はリーン空燃比とされる。次いでステップ８２では吸入空気量検出器１７の出力信号から吸入空気量が算出される。
【００３５】
次いでステップ８３では算出されたアンモニア比率ＲＡ、目標空燃比、吸入空気量に基づいてアンモニア噴射弁１３から噴射すべきアンモニア量および改質ガス噴射弁３６から噴射すべき改質ガス量が算出され、これら算出値に基づいてアンモニアおよび改質ガスが夫々アンモニア噴射弁１３および改質ガス噴射弁３６から噴射される。次いでステップ８４ではスロットル弁１６の開度が機関負荷に応じたスロットル弁開度に制御される。次いでステップ８５では補助燃料供給弁４０から補助燃料が供給される。
【００３６】
一方、ステップ７９においてＴＣ≧ＴＣＸであると判別されると、即ち排気浄化触媒１９が活性化するとステップ８６に進んで図２に示すマップからアンモニア比率ＲＡが算出される。次いでステップ８７では目標空燃比が算出される。このとき目標空燃比は理論空燃比とされる。次いでステップ８８では吸入空気量検出器１７の出力信号から吸入空気量が算出される。
【００３７】
次いでステップ８９では算出されたアンモニア比率ＲＡ、目標空燃比、吸入空気量に基づいてアンモニア噴射弁１３から噴射すべきアンモニア量および改質ガス噴射弁３６から噴射すべき改質ガス量が算出され、これら算出値に基づいてアンモニアおよび改質ガスが夫々アンモニア噴射弁１３および改質ガス噴射弁３６から噴射される。次いでステップ９０ではスロットル弁１６の開度が機関負荷に応じたスロットル弁開度に制御される。
【００３８】
図５に第２実施例を示す。この第２実施例において図３に示される第１実施例と異なるところはＴＢ≧ＴＢＸとなった後、ＴＣ≧ＴＣＸとなるまでの間、空燃比Ａ／Ｆが理論空燃比とされ、２次空気を供給するようにしたことである。即ち、この第２実施例では改質器２０の改質能力が予め定められた改質能力以上となったときには排気浄化触媒１９が活性化するまで排気浄化触媒１９上流の機関排気通路内に２次空気および補助燃料が供給される。
【００３９】
図６はこの第２実施例を実行するための運転制御ルーチンを示している。この図６に示される運転制御ルーチンと図４に示される運転制御ルーチンとの異なるところは図４に示されるステップ８１とステップ８５だけであり、従ってこれら異なっている部分についてだけ説明する。
【００４０】
即ち、図４のステップ８１では目標空燃比がリーン空燃比とされるのに対し、図６のステップ８１では目標空燃比が理論空燃比とされる。一方、図６では図４のステップ８５に代えて２つのステップ８５ａ，８５ｂが設けられている。この場合、ステップ８５ａでは２次空気供給弁３８から２次空気が供給され、ステップ８５ｂでは補助燃料供給弁４０から補助燃料が供給される。
【００４１】
次に第３実施例について説明する。この第３実施例では燃焼室５から排出される排気ガス中のアンモニア濃度がアンモニア濃度センサ４１により検出され、このアンモニア濃度が予め定められた許容濃度を越えたときには機関排気通路内に２次空気が供給される。即ち、この第３実施例では排気浄化触媒１９が活性化した後においても未燃アンモニアを酸化させるために２次空気が供給される。
【００４２】
図７はこの第３実施例を実行するための運転制御ルーチンを示している。図７に示される運転制御ルーチンにおけるステップ７０からステップ９０までは図６に示される運転制御ルーチンにおけるステップ７０からステップ９０までと全く同じであり、図７に示されるルーチンと図６に示されるルーチンとの異なるところは図７においてステップ９０の後に、２つのステップ９１，９２が追加されていることだけである。
【００４３】
即ち、図７に示されるルーチンではステップ９１において燃焼室５から排出されたアンモニア濃度Ｄが予め定められた許容濃度ＤＸよりも高いか否かが判別される。Ｄ＞ＤＸのときにはステップ９１に進んで２次空気供給弁３８から２次空気が供給される。
【００４４】
次に第４実施例について説明する。この第４実施例では、排気浄化触媒１９の温度ＴＣが予め定められた限界温度Ｔｍａｘを越えたときには排気浄化触媒１９が熱劣化するのを防止するために空燃比がリッチにされる。空燃比がリッチにされると燃焼室５内での未燃燃料量が増大し、これら未燃燃料の温度を上昇するために燃焼熱が消費されるので排気ガス温が低下する。斯くして排気浄化触媒１９が熱劣化するのを阻止することができる。ただし、空燃比がリッチにされると燃焼室５内から排出される未燃アンモニアの量が増大するのでこれら未燃アンモニアを酸化させるために機関排気通路内に２次空気が供給される。
【００４５】
図８はこの第４実施例を実行するための運転制御ルーチンを示している。図８に示される運転制御ルーチンにおけるステップ７０からステップ９０までは図６に示される運転制御ルーチンにおけるステップ７０からステップ９０までと全く同じであり、図８に示されるルーチンと図６に示されるルーチンとの異なるところは図８においてステップ９０の後に、３つのステップ９３，９４，９５が追加されていることだけである。
【００４６】
即ち、図８に示されるルーチンではステップ９３において排気浄化触媒１９の温度ＴＣが予め定められた限界温度Ｔｍａｘを越えたか否かが判別される。ＴＣ＞Ｔｍａｘのときにはステップ９４に進んでアンモニア噴射弁１３から噴射されるアンモニア量および改質ガス噴射弁３６から噴射される改質ガス量が増量され、空燃比がリッチとされる。次いでステップ９５では２次空気供給弁３８から２次空気が供給される。
【符号の説明】
【００４７】
５    燃焼室
７    吸気弁
８    吸気ポート
１３    アンモニア噴射弁
１９    排気浄化触媒
２０    改質器
２１    気化器
２３    燃料タンク
２７    アンモニアガスタンク
３５    改質ガス貯蔵タンク
３６    改質ガス噴射弁
３７    ２次空気供給装置
４０    補助燃料供給弁
【図１】
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【図２】
2011145434.tif 000004
【図３】
2011145434.tif 000005
【図４】
2011145434.tif 000006
【図５】
2011145434.tif 000007
【図６】
2011145434.tif 000008
【図７】
2011145434.tif 000009
【図８】
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【国際調査報告】
2011145434.tif 000011
2011145434.tif 000012
2011145434.tif 000013
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